1、概述
高壓連接（jiē）器廣泛用於交流和直流八軸電力機車，主要由支持瓷瓶、蓋板組裝、羊角、波紋管、頂杆、十字頭組裝、鎖止器等組成，如圖1所示。其主要功能（néng）是實現八軸電力機車A節和B節車頂高壓電路的可靠（kào）連接，並可在司機（jī）室中實現控製，避免（miǎn）危險的車（chē）頂（dǐng）作業發生。在批（pī）量生（shēng）產（chǎn）中，偶（ǒu）爾（ěr）會出現兩個對接（jiē）的高壓連接器分離後無法再次對接的情況。
2、對接（jiē）故障分析
對接故障發生的頻率雖然低，但一旦發（fā）生就（jiù）很難排除，隻能（néng）拆解更換高壓連（lián）接器的羊角，以重新驗證（zhèng）。高壓連接器對接（jiē）故障直接表現為:2個高壓連接器分開時羊角上的（de）鎖舌沒有打開，導致下次閉合（hé）時羊角上的環無法插人（rén）鎖中，發生（shēng）故障（zhàng）。目前，解決故障的方法為:將高壓連接器的羊角拆解，對照圖紙檢查每個部件找出問題部件，更（gèng）換後重新組裝。多（duō）次拆解總結找出了發生變形的部件是羊角中的卡箍，但由於卡箍與羊角中的其他零件組成了一（yī）個（gè）複雜的四連軸結構，現場無法進行定量、定性分析。羊角中的鎖（suǒ）舌、卡箍與環如圖2所示
3、用CATIA三維模型分析對接故障
CATIA三維建模可以在（zài）電腦中完美地模擬每（měi）個零件，按圖紙要求組裝零件，實現每個零件（jiàn）運（yùn）動位移的定（dìng）量控製（zhì），並同步相關聯零件的運動軌跡。因（yīn）此，CATIA三維建模分析比傳統的現場分析更具優勢和效率（lǜ）。
以下用CAT工A三維建模分（fèn）析卡箍（gū）變形對高壓連接器產生的影響（xiǎng）。對羊角中卡箍及相關（guān）零件進行CAT工A三維建模並組裝（zhuāng）、約束，如圖3所示(彈簧通過CAT工A的約束係（xì）統模擬)。從圖3中可（kě）以看出拉簧與蓋板由軸連接，卡箍與（yǔ）拉簧由軸連接，卡箍與鎖舌由軸連接，蓋板與鎖舌由軸連接，組成（chéng）一個複雜的四連軸結構。
圖3中的四連軸結構隻（zhī）要旋轉（zhuǎn）任意一軸(通過角度（dù）約束實現)，其他幾軸便同（tóng）時旋轉，用這種聯動的方式對（duì）鎖舌各種狀態進行定量分析。當四軸處在一條直線上，係統（tǒng）受力平衡，鎖舌靜止，如圖4所示;鎖舌關閉（bì）狀態對應高壓連接（jiē）器對接狀態，圖4表（biǎo）明（míng）環的高度(27 mm)大於鎖舌靜止狀態（tài）前端距蓋板的高度(12.28 mm )，高壓（yā）連接器對接時，環會向上頂鎖舌打破平衡，鎖舌閉合。圖5表明鎖舌閉合會（huì）受一個斜向下的力（lì）維持狀態;鎖舌打開狀態對應高壓連（lián）接器分離狀態，圖4表明環的直徑(12 mm)大於鎖舌靜止時距蓋板的寬（kuān）度(10.23 mm )，高壓連接器分離時，環會向下拉鎖舌打破平衡，鎖（suǒ）舌打開，圖6表（biǎo）明鎖舌打開受一個斜向上的力維持（chí）狀態（tài）。上述分析驗證了高壓連（lián）接器設計是正確的。
高壓連接器設（shè）計正確，對於對接（jiē）故（gù）障的原（yuán）因，可以暫時拋開現場結論（lùn），用CATIA進行理論上的模擬。根據（jù）圖4可以（yǐ）發現，如果鎖舌靜止時，鎖舌距蓋板（bǎn）的寬度大於環的直徑(12mm)，如圖7所示，則鎖舌將保持關閉狀態，高壓連接器一旦打（dǎ）開（kāi）將無法關閉，對接故障發生。
圖7表明當鎖舌與蓋板的寬度等於環的直徑(12 mm )時，卡箍與（yǔ）彈簧連接（jiē）軸的位置比正常的位置向上移（yí）動4.83 mm。此時（shí），卡箍與彈簧連接軸、卡箍與鎖舌連接（jiē）軸、蓋板與鎖舌連（lián）接軸三者處於同一直線，達到平衡。這（zhè）是對接故障發生的臨界點，所以，當卡（kǎ）箍（gū）變形（xíng）使卡箍與彈（dàn）簧連接軸向上移動大於4.83 mm，就會發生（shēng）對接故障（zhàng）。對接故障極限模擬如圖7所示。
4、結論
通過CAT工A三維模擬得出卡箍彎曲變形大於4.83 mm就會發生對接故障。高壓連接器羊角中的卡（kǎ）箍為（wéi）不鏽鋼材質，硬度低、易變形。
現場測量發生故障的卡箍彎曲（qǔ）變（biàn）形都大於（yú）4.83 mm，很（hěn）好地驗證了CATIA三維分析得出的（de）結論。後續生產（chǎn）中，將（jiāng）卡箍的材質替換為普通得Q235A鋼板，表麵鍍鉻，這樣（yàng）既增強了（le）卡箍的強度(避免變（biàn）形)，又降低（dī）了生產成本，因此，新的卡箍有（yǒu）效減少了（le）高壓連接（jiē）器對（duì）接故障的發生。
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